Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2734_DissertacaoMestradoCarlosJardimSena.pdf: 4473097 bytes, checksum: 0af996e75a19f2b757b4636c681ef698 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / O presente estudo apresenta uma análise da possibilidade de utilização de compensadores estáticos de reativos – STATCOMs em substituição e em complementação aos equipamentos clássicos de regulação e reequilíbrio da tensão de fornecimento, apresentando as características de cada alternativa, suas vantagens e desvantagens, considerando, no bojo da análise, parâmetros obtidos de um circuito real de distribuição em média tensão – 13,8 kV. Ao contrário dos trabalhos até então desenvolvidos, as análises ora apresentadas são realizadas sob a ótica de uma concessionária de distribuição de energia elétrica e em termos do seu planejamento de investimento, alternativas técnicas disponíveis e possibilidades de mitigação, postergação ou eliminação de determinado investimento, de sorte a compatibilizá-lo ao princípio legal vigente do investimento prudente e necessário para fins da obtenção da desejada modicidade tarifária.

Resumo: O crescimento da Geração Distribuída e das redes inteligentes afetaram a filosofia de planejamento e operação pela introdução de desbalanceamento e desequilíbrio das redes, requerendo o desenvolvimento de novas ferramentas computacionais para análise e operação das mesmas. Por isto, esta dissertação propõe a modelagem de um Fluxo de Potência Ótimo Trifásico que considere as impedâncias mútuas dos cabos, cuja função objetivo minimiza as perdas elétricas, que considera os limites operacionais de potência ativa e reativa do transformador da subestação das magnitudes de tensão nas barras; dos ajustes dos taps de reguladores de tensão e limites de transmissão de potência ativa utilizando a formulação linearizada. Os taps podem ser regulados de forma independente entre as fases, caso haja bancos de reguladores com comutadores de taps individuais, ou ajuste síncrono, caso haja regulador trifásico com um único comutador. O fasor tensão foi representado na forma retangular a fim de se obter ganhos de estabilidade numérica. Adotou-se o Método dos Pontos Interiores versão Primal-Dual para a resolução do problema, sendo o desempenho da formulação testada nos sistemas IEEE 34 barras e 123 Barras onde obteve-se um acréscimo nas perdas do sistema de aproximadamente 33% para o sistema 34 barras e 18% para o sistema 123 barras quando consideradas as impedâncias mútuas. No teste realizado considerando-se uma geração distribuída no sistema IEEE 34 barras houve uma redução significativa das perdas de aproximadamente 95%. Assim, esta formulação fornece uma ferramenta para análise dos impactos da geração distribuída e das impedâncias mútuas, cujos resultados são mais próximos do estado real da rede.

Orientador : Prof. Dr. Gustavo Henrique da Costa Oliveira / Coorientador : Profª. Drª. Thelma Solange Piazza Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 12/08/2013 / Inclui referências : f. 102-106 / Área de concentração / Resumo: Em alimentadores de distribuição com cargas leves e pesadas e reguladores de tensão conectados ao longo do seu tronco principal e de seus ramais, após a ocorrência de interrupções de energia, quando as cargas que possuem proteções locais (geralmente pesadas) são desconectadas por suas proteções, há uma mudança no perfil de cargas conectado ao alimentador no momento do restabelecimento de energia. Na ocorrência de interrupções de energia, a tensão na entrada dos reguladores de tensão é nula e os tap's destes equipamentos permanecem fixos na posição que se encontravam previamente à interrupção. Nestes casos, os tap's dos reguladores de tensão ajustados previamente às interrupções podem não ser mais adequados ao novo perfil de cargas no momento do restabelecimento do sistema. Este ajuste inadequado pode acarretar elevações de tensão de curta duração a jusante da localização desses equipamentos, nas instalações elétricas daquelas cargas que não possuem proteções locais e consequentemente não foram desconectadas do alimentador (geralmente consumidores residenciais). Sendo assim, esta dissertação apresenta um método que adiciona um controle supervisório em paralelo ao controle convencional dos reguladores de tensão e que efetua a seleção ótima dos seus tap's em situações de interrupção de energia, através da execução de um Fluxo de Potência Ótimo, para o momento do restabelecimento do sistema. O método permite a mudança a priori da posição previamente ajustada (antes da interrupção de energia), para a posição ótima identificada para o momento do restabelecimento, e, posteriormente a este o ajuste de tap's volta a ser realizado pelo controle convencional dos reguladores de tensão. Com isso, tem-se a mitigação das elevações de tensão de curta duração geradas na rede de distribuição. O método proposto é validado com estudos de caso em ambiente de simulação. Nos estudos de caso realizados verificou-se que a solicitação tema da dissertação é efetiva, sendo geradas elevações de tensão de curta duração de até 33% no sistema em função do ajuste inadequado dos tap's dos reguladores de tensão quando são avaliados alimentadores que contam com reguladores de tensão conectados em série. Quando o método proposto é implementado estas elevações de tensão são eliminadas ou mitigadas, demostrando a eficiência do método. Palavras-chave: Regulador de Tensão. Fluxo de Potência Ótimo. Interrupções de Energia. / Abstract: In distribution feeders with light and heavy loads and voltage regulators connected along its main trunk and its branches, upon the occurrence of power interruptions, when the loads that have local protections (usually heavy) are disconnected for their protections, there is a change in the profile of loads connected to the feeder at the time of restoring power. In the event of power outages, the input voltage of the voltage regulators is null and tap these equipment's remain fixed in the position they were in prior to stopping. In these cases, the tap of the voltage regulator's previously adjusted to disruption may not be most suitable to the new profile of loads upon system reset. This improper adjustment can cause voltage swells downstream of the location of equipment in the electrical loads that do not have those local protections and consequently were not disconnected by feeder (usually residential). Thus, this work presents a method that adds a supervisory control in parallel to the conventional control of voltage regulators and effecting optimal selection of your tap's in situations of power interruption, through the execution of Optimal Power Flow, to the time of restoration the system. The method allows changing a prior position previously set (before power failure) for the optimum position identified for the time of restoration, and subsequently this setting tap's turn to be carried out by conventional control of the voltage regulators . With this, there is the mitigation of swells generated in the distribution network. The proposed method is validated with case studies in simulation environment. In the case studies it was found that the request dissertation topic is effective, being generated swells by up to 33% in the system due to improper adjustment of the tap's of voltage regulators when evaluating feeders that rely on regulators voltage connected in series. When the proposed method is implemented these swells are eliminated or mitigated, demonstrating the efficiency of the method. Keywords: Voltage Regulator. Optimal Power Flow. Power Interruptions.

Orientadora : Profa. Dra. Thelma Solange Piazza Fernandes / Coorientador : Prof. Dr. Alexandre Rasi Aoki / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 26/05/2017 / Inclui referências : f. 124-130 / Resumo: Para o problema de alocação simultânea de banco de capacitores (BCs) e reguladores de tensão (RTs) em redes de distribuição, os critérios de otimização tradicionalmente utilizados são os relacionados ao perfil de tensão, perdas elétricas e custo de equipamentos. Este trabalho introduz novos critérios de otimização a este problema, que são o máximo carregamento e a estabilidade de tensão. A solução é obtida via Algoritmos Genéticos (AG) e Fluxo de Potência Ótimo (FPO). Para avaliar a estabilidade de tensão são aplicados dois índices de barra conhecidos na literatura, ambos formulados a partir do determinante da equação de tensão. O cômputo do máximo carregamento é feito via FPO. As simulações realizadas em sistemas teste de 11 e 70 barras revelam que os benefícios da inserção dos BCs e RTs são compartilhados com as novas funções, sem que essa vinculação resulte em custos excessivos de equipamentos. O trabalho constata que a partir do efeito combinado da alocação de BCs e RTs é possível também ajustar bons intervalos de variação para o índice de estabilidade de tensão. Palavras-chave: Estabilidade de Tensão. Máximo Carregamento. Algoritmos Genéticos. Banco de Capacitores. Reguladores de Tensão. / Abstract: To the problem that allocates capacitors banks and voltage regulators in distribution networks, the traditional optimization criteria are related to the voltage profile, electric losses and equipment costs. This work introduces new criteria to this problem, which are maximum loadability and voltage stability. The solution is obtained via Genetic Algorithms and Optimal Power Flow. Two bus indices known by the literature are applied to evaluate the voltage stability, both indices formulated from the determinant of the voltage equation. The computation of the maximum load is done via Optimal Power Flow. The simulations, performed using 11 and 70 bus systems, reveal that the benefits of insertion of the capacitors banks and voltage regulators are shared with the new functions, without this linkage resulting in excessive equipment costs. The work shows that from the combined effect of the allocation of capacitors bank and voltage regulators, it is also possible to adjust good intervals for the voltage stability index. Key-words: Voltage Stability. Maximum Loadability. Genetic Algorithms. Capacitors Bank. Voltage Regulators.

Orientador: Luis Carlos Origa de Oliveira / Resumo: Nos últimos anos, o setor elétrico brasileiro como um todo, vem sofrendo uma série de mudanças provocadas por diversos fatores. Entre eles, destaca-se a utilização cada vez maior de cargas potencialmente perturbadoras em todas as classes de consumo e também o anseio dos consumidores em contar com uma energia de melhor qualidade e sem interrupções. Notadamente, o aumento da utilização destas cargas potencialmente perturbadoras tem provocado um aumento significativo das distorções harmônicas nas formas de onda das tensões e correntes ao longo dos alimentadores, gerando grandes desafios não somente no que diz respeito ao fornecimento de uma energia elétrica com qualidade e dentro de padrões normatizados, mas como também para a operação de equipamentos, como por exemplo, o regulador de tensão. Neste contexto, esta dissertação tem como objetivo principal avaliar a operação de reguladores de tensão em redes de distribuição de energia elétrica com elevados níveis de distorção harmônica de corrente, avaliando as implicações da penetração harmônica em seus módulos de controle, que, eventualmente, estão associadas a falhas de operação na comutação de tap’s e consequentemente na ação de regulação de tensão. / Mestre

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 1434444 bytes, checksum: c5fc7edbe880212205e526f955d134f4 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / This work presents an analysis of the potential utilization of a static compensator (STATCOM) as a substitute or a complementary alternative to the classical voltage regulation and balancing techniques, high-lighting each alternative characteristics, advantages and disadvantages, considering the parameters of an actual 13,8 kV distribution circuit. These studies were performed focusing on an utility company investment alternatives among the technical solutions available to mitigate, avoid or postpone expenses, in order to cope with the prudent and necessary investment legal principle to reach a lower energy tariff. / O presente estudo apresenta uma análise da possibilidade de utilização de compensadores estáticos de reativos STATCOMs em substituição e em complementação aos equipamentos clássicos de regulação e reequilíbrio da tensão de fornecimento, apresentando as características de cada alternativa, suas vantagens e desvantagens, considerando, no bojo da análise, parâmetros obtidos de um circuito real de distribuição em média tensão 13,8 kV. Ao contrário dos trabalhos até então desenvolvidos, as análises ora apresentadas são realizadas sob a ótica de uma concessionária de distribuição de energia elétrica e em termos do seu planejamento de investimento, alternativas técnicas disponíveis e possibilidades de mitigação, postergação ou eliminação de determinado investimento, de sorte a compatibilizá-lo ao princípio legal vigente do investimento prudente e necessário para fins da obtenção da desejada modicidade tarifária.

Orientador: Paulo José Amaral Serni / Coorientador: Eduardo Paciência Godoy / Banca: Everson Martins / Banca: Atila Madureira Bueno / Resumo: A preocupação com a qualidade da energia elétrica, seu uso e técnicas para redução de perdas elétrica não é mais uma tendência e sim uma necessidade, pois, tem se entendido que a energia elétrica é um bem comum e não deve ser desperdiçada. Nesse contexto, estratégias para controlar o nível de tensão e o fator de potência vêm sendo tratadas, com o objetivo de aprimorar o controle dessas variáveis. Este trabalho apresenta uma estratégia de controle integrado de regulação de tensão e do fator de potência para um sistema de distribuição de energia elétrica usando uma rede de comunicação sem fio. A estratégia de controle proposta consiste em uma rede de comunicação entre os dispositivos designados para operarem reguladores de tensão, transformadores com comutadores sob carga e banco de capacitores, concentrando as informações em um único dispositivo capaz de definir a operação dos demais dispositivos alocados no sistema, sendo a concentração das informações feita localmente, sem a necessidade de um sistema de controle centralizado, permitindo uma simplificação e uma redução significativa de custo para implementação de uma solução de controle integrado de tensão e do fator de potência. A estratégia de controle proposta foi modelada no ambiente Matlab®/Simulink® e a rede de comunicação na ferramenta TrueTime. O estudo apresenta uma comparação entre a estratégia proposta e o método de controle tradicional, abordando aspectos relacionados a qualidade de energia elétrica entregue, dema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The issue about power quality, its rational use, and techniques to reduce electrical losses in the distribution systems is not anymore a trend but a necessity, due to, a understanding that the electricity is a common good, then, should not be wasted. Based on this context, strategies have been studying to control the voltage and power factor with the objective to improve the control of this variables. This work presents an integrated control for voltage and power factor strategy to distribution systems using a wireless network. The purposed strategy allows a communication between the devices designed to operate voltage regulators, on load transformers tap changers, and capacitors bank, concentrating all information in only one device, which is able to define the operation of others, being the concentration information made locally, without a necessity of the a centralize system, simplifying and reducing costs related the implementation of an integrated control for voltage and power factor. The strategy presented was modeled in the Matlab®/Simulink® and the communication network using the TrueTime toolbox. The study presents a comparison between the traditional strategy and the purposed, analyzing the power quality delivered, power demand in peak time, and electrical losses in the system. The results shows that the integrated control for voltage and power factor strategy allows the use of capacitors bank downstream of voltage regulators without any impact in the power quality ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-21T13:26:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDinamicaCondicao.pdf: 1439198 bytes, checksum: 5caec4c5f21c74bee7491625658cb7e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-27T13:57:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDinamicaCondicao.pdf: 1439198 bytes, checksum: 5caec4c5f21c74bee7491625658cb7e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T13:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDinamicaCondicao.pdf: 1439198 bytes, checksum: 5caec4c5f21c74bee7491625658cb7e5 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta Dissertação analisa impactos de geradores fotovoltaicos sobre reguladores de tensão presentes em redes de distribuição. Para a realização das análises, simulou-se o comportamento de dois sistemas testes de redes de distribuição no software ANATEM, sendo o primeiro deles um sistema genérico de 20 barras e o segundo, a rede UKGDS 95 barras. Foram modelados no software geradores fotovoltaicos e funções representativas do regulador de tensão, considerando o Compensador de Queda de Tensão em Linha (LDC - line drop compensator), por meio da funcionalidade CDU. As simulações desenvolvidas refletiram o aumento da injeção de potência ativa pelos geradores na rede de distribuição, devido a variação positiva nos níveis de irradiação incidente nos módulos fotovoltaicos. Assim, tornou-se possível observar a reversão no fluxo de potência através do alimentador, a qual ocorre quando o nível de penetração da geração fotovoltaica e maior que a carga do sistema e que, em determinadas condições, leva o regulador a perder sua capacidade de regulação. Este fenômeno, no qual o regulador de tensão perde a capacidade de controlar a tensão na barra desejada, e conhecido como condição de runaway e é detalhado por meio de simulações dinâmicas, estudos até então ausentes na literatura do assunto. / Intelligent Transport Systems are several information and communication technologies applied to vehicular transportation. It is called intelligent due to its memory capacity, sensing, communication, information processing and adaptive behavior. Within this universe, the Vehicular Ad-hoc Networks (VANET) provide communication between vehicles, as well as the telecommunications infrastructure over the roads. In order to achieve connectivity continues with high data rate and low latency, the integration of vehicular networks with LTE system is pointed as a potential access technology solution. There are many challenges found to reach the QoS requirements characteristic of entertainment applications, road safety and traffic efficiency. Therefore, this dissertation proposes a methodology for the study of the impact of radio resource scheduling algorithms for vehicular networks using LTE as the access technology. This study uses a discrete simulation approach, carried out with NS-3 and SUMO tools, to evaluate five scheduling algorithms: RR, PF, TTA, CQA and PSS. The criteria used in the analysis are throughput, delay, packet loss, spectral efficiency, fairness and qualitative analysis of computational complexity. The results indicate for vehicular networks is more appropriate to apply strategies that guarantee high level of fairness between connected vehicles. The evaluation also confirm the need to use algorithms more specific, taking into account the data generation pattern of these kind of application, with the aim to ensure the best performance for the network.

CAPES / Este trabalho apresenta um sistema eletrônico com entrada universal utilizando um retificador SEPIC não isolado para fornecer e controlar a corrente de LEDs de potência. Um Snubber regenerativo que reduz as perdas de comutação e melhora a eficiência do sistema é proposto. Para realizar a dimerização, bem como reduzir a ondulação da corrente nos LEDs, um regulador linear de corrente é conectado na saída do conversor SEPIC. A utilização do regulador linear também permite que o conversor opere com entrada universal sem a utilização de circuitos adicionais. Para evitar perdas excessivas, o regulador é configurado para operar na região limiar da regulação. O ponto de perda mínimo do regulador é ajustado através de um circuito detector de mínimo com o sistema operando em malha fechada. As etapas de operação, as formas de onda e as principais equações do snubber regenerativo aplicado ao SEPIC são descritas no trabalho. Para verificar e validar a análise teórica são apresentados dois protótipos com potências de saída de 42 W e 145 W, variando de 15% a 100%, para o conversor operando com tensão de entrada de 90 a 240 V e alimentado 35 LEDs conectados em série. / This paper presents a universal-input AC electronic lighting system using a non-isolated SEPIC PFC rectifier to drive and control power LEDs currents. One energy regenerative snubber for reducing the converter switching losses and improve the system efficiency is proposed. The dimmable flicker-free current in the LEDs array is obtained through a linear current regulator placed in the SEPIC’s output terminals. In order to reduce the efficiency impairment, the conditions for achieving minimum energy loss in the current regulator are also detailed. Point of minimum energy loss in the linear regulator is adjusted through valley detector circuit in closed loop system operation. The operation stages as well as the theoretical waveforms and main equations at steady state of the proposed SEPIC rectifier using the regenerative snubber are described. To verify the theoretical analysis carried out, experimental results of two prototypes (42 W and 145 W) operating from 90 to 240 V and output power from 15 to 100% for 35 LEDs are also presented.

CAPES / Este trabalho apresenta um sistema eletrônico com entrada universal utilizando um retificador SEPIC não isolado para fornecer e controlar a corrente de LEDs de potência. Um Snubber regenerativo que reduz as perdas de comutação e melhora a eficiência do sistema é proposto. Para realizar a dimerização, bem como reduzir a ondulação da corrente nos LEDs, um regulador linear de corrente é conectado na saída do conversor SEPIC. A utilização do regulador linear também permite que o conversor opere com entrada universal sem a utilização de circuitos adicionais. Para evitar perdas excessivas, o regulador é configurado para operar na região limiar da regulação. O ponto de perda mínimo do regulador é ajustado através de um circuito detector de mínimo com o sistema operando em malha fechada. As etapas de operação, as formas de onda e as principais equações do snubber regenerativo aplicado ao SEPIC são descritas no trabalho. Para verificar e validar a análise teórica são apresentados dois protótipos com potências de saída de 42 W e 145 W, variando de 15% a 100%, para o conversor operando com tensão de entrada de 90 a 240 V e alimentado 35 LEDs conectados em série. / This paper presents a universal-input AC electronic lighting system using a non-isolated SEPIC PFC rectifier to drive and control power LEDs currents. One energy regenerative snubber for reducing the converter switching losses and improve the system efficiency is proposed. The dimmable flicker-free current in the LEDs array is obtained through a linear current regulator placed in the SEPIC’s output terminals. In order to reduce the efficiency impairment, the conditions for achieving minimum energy loss in the current regulator are also detailed. Point of minimum energy loss in the linear regulator is adjusted through valley detector circuit in closed loop system operation. The operation stages as well as the theoretical waveforms and main equations at steady state of the proposed SEPIC rectifier using the regenerative snubber are described. To verify the theoretical analysis carried out, experimental results of two prototypes (42 W and 145 W) operating from 90 to 240 V and output power from 15 to 100% for 35 LEDs are also presented.